中断服务函数什么时候执行，深入解析中断服务函数的触发时机与执行原理

本文目录导读：

1. 中断服务函数的触发时机
2. 中断服务函数的执行原理

在计算机系统中，中断服务函数（ISR）是一种常见的处理机制，用于处理硬件或软件产生的中断事件，中断服务函数的触发时机和执行原理是计算机系统运行过程中至关重要的一环，本文将深入解析中断服务函数的触发时机与执行原理，帮助读者全面了解这一关键概念。

中断服务函数的触发时机

1、硬件中断

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硬件中断是指由外部硬件设备产生的中断，以下是一些常见的硬件中断触发时机：

（1）I/O设备完成数据传输：如键盘、鼠标、硬盘等I/O设备在完成数据传输后，会向CPU发送中断请求。

（2）定时器中断：系统定时器在达到设定的时间后，会向CPU发送中断请求。

（3）外部中断：如中断控制器、网络适配器等外部设备产生的中断。

2、软件中断

软件中断是指由程序运行过程中产生的中断，以下是一些常见的软件中断触发时机：

（1）系统调用：程序执行系统调用时，会向操作系统发送中断请求。

（2）异常处理：如除法错误、非法指令等异常情况发生时，CPU会自动产生中断。

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（3）中断指令：程序通过执行中断指令（如INT、SYS等）产生中断。

中断服务函数的执行原理

1、中断请求（IRQ）

当硬件或软件产生中断时，中断请求信号（IRQ）会被发送到CPU，CPU在检测到IRQ信号后，会暂停当前程序的执行，进入中断处理流程。

2、中断向量表（IVT）

中断向量表（IVT）是一个存储中断服务函数地址的表格，当CPU检测到IRQ信号后，会根据中断号查找IVT，获取对应中断服务函数的地址。

3、中断处理流程

（1）CPU保存当前程序状态：包括寄存器值、程序计数器等。

（2）跳转到中断服务函数：CPU根据IVT中的地址，跳转到对应的中断服务函数。

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（3）执行中断服务函数：中断服务函数执行相关处理操作，如读取I/O设备数据、处理异常等。

（4）恢复程序状态：中断服务函数执行完成后，CPU恢复之前保存的程序状态，继续执行被中断的程序。

4、中断嵌套

在执行中断服务函数的过程中，可能再次发生中断，CPU会根据中断优先级处理新的中断请求，即中断嵌套，中断嵌套可以保证系统在处理多个中断时，优先处理优先级较高的中断。

中断服务函数是计算机系统中处理中断事件的关键机制，本文深入解析了中断服务函数的触发时机和执行原理，包括硬件中断、软件中断、中断请求、中断向量表、中断处理流程和中断嵌套等方面，通过了解这些概念，有助于读者更好地理解计算机系统的工作原理，为编写高效、稳定的程序奠定基础。

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